LU102281B1 - Umfassende Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle und Verfahren zu deren Betrieb - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Anmeldung offenbart eine umfassende Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle, die aus einem rechteckigen Materialeinzug, einer Leistungseinheit für den Schneckenextruder, einem Schneckenextruder, einem rechtwinkligen Stahlrohr, einem Zerkleinerer, einer entenschnabelförmigen Rohröffnung, einem Festkörper-Förderband, einer solaren Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung, einer Speichereinrichtung für Schimmelpilze oder Futterumsetzungsstoffe, einer Gruppe von Einfachkonus-Doppelschneckenmischern, einer entenschnabelförmigen Düse, einer Ultraschalleinrichtung, einer lipophil-hydrophoben Polymer-Verbundplatte, einem numerisch gesteuerten Ventil, einer Flockungsmittel-Speichereinrichtung, einer Gruppe von Flockungsbecken, einer Filter- und Geruchsentfernungseinrichtung, einem Wasserspeicher, einer Vakuumpumpe, einem Ölspeicher, einer Einfachkonus-Doppelschneckenmischer-Einspeiseöffnung und einer weichen Bürste besteht, und ein Verfahren zu deren Betrieb. Dabei können die festen Abfälle aus dem Spültrank durch Zerkleinern, Trocknen und schimmelgestütztes Gären in direkt nutzbares Tierfutter umgewandelt werden, während das Abwasser als Flüssigphase einer gewöhnlichen Ausflockung und Sedimentation unterzogen wird und sich nach einer Aufbereitung als Brauchwasser wiederverwenden lässt, wodurch eine wirksame Aufteilung und eine hocheffektive Verarbeitung des Spültranks erreicht werden.

Description

Umfassende Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle und Verfahren zu deren Betrieb Gebiet der Anmeldung Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf die Verarbeitung von vom Campus stammenden Speiseresten und Küchenabfällen, insbesondere auf eine umfassende Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle und ein Verfahren zu deren Betrieb.

Technischer Hintergrund Im Laufe der wirtschaftlichen Entwicklung gewinnt der Umweltschutz in China zunehmend an Aufmerksamkeit. Vor diesem Hintergrund füttert man Schweine nicht mehr mit Spültrank. Da es heutzutage eine riesige Gruppe von Studenten gibt, kommt es wegen der Vorschrift, dass der Spültrank den Campus nicht unmittelbar verlassen darf, dazu, dass täglich eine große Menge an Spiltrank ohne Verarbeitung zurückbleibt. Dies erfordert die Entwicklung neuer Verarbeitungsverfahren für Spültrank, mit denen eine wirtschaftliche, umweltfreundliche und der Entwicklung der Essensdienstleistung in Hochschulen entsprechende Spültrankverarbeitung gewährleistet werden kann.

In dem Altspeiseöl sind neben einer großen Anzahl an Schadstoffen wie Aflatoxin und Benzopyren auch noch viele Mikroben in Form von Bakterien und Pilzen vorhanden, welche zu Bauchschmerzen, Durchfällen und in schweren Fällen zu Lebensmittelvergiftungen oder Krebsentstehungen führen können. Andererseits kann das Altspeiseöl durch geeignetes Verarbeiten zur Produktion von Biodiesel wiederverwendet werden, um eine Wiederverwertung ohne Sekundärbelastungen zu realisieren.

Momentan wird bei uns in China die Spültrankverarbeitung üblicherweise durch Deponieren, Verbrennen, anaerobes Vergären, Futter- und Düngerumsetzungen und biochemische Aufbereitungen erfolgen. Einige Verfahren hiervon können enorme Umweltschäden verursachen und giftige bzw. schädliche Substanzen erzeugen. Zudem sind einige Verfahren imperfekt und können daher riesige Ressourcenverschwendungen und erhöhte Verarbeitungskosten mit sich bringen. Überdies erfordern einige Verarbeitungsverfahren eine sehr lange Zykluszeit und eine relativ große Standfläche und können ebenfalls Sekundärbelastungen herbeiführen. Die zurzeit in China bestehenden Spültrank-Verarbeitungsanlagen eignen sich zumeist unvorteilhaft nicht für Anwendungen im industriellen Maßstab oder in Campusumgebungen, haben einen großen Energieverbrauch, können Sekundärbelastungen bewirken und erweisen sich daher nicht als umweltfreundlich. Manche größere Gastronomieunternehmen in Ausländern verfügen über Abfallzerkleinerer und Fettabscheidevorrichtungen, bei denen der zerkleinerte Abfall der Fettabscheidevorrichtung zugeführt und danach als zerkleinertes Material in die Abwasserleitung abgeführt wird, während das abgeschiedene Fett separat aufbewahrt wird. Dieses Fett wird regelmäßig durch spezialisierte Firmen gesammelt und als Rohstoff Seifenfabriken oder entsprechenden Unternehmen zugeführt. Bei kleineren Gastronomieunternehmen wird der Spültrank zur Viehzucht verwendet. Wie auf dem Dowater.com bekanntgemacht wird, erfolgt die Spültrank-Entsorgung in den USA im Allgemeinen durch Quellenkontrolle bzw. durch Verringern des Lebensmittelkonsums, durch den Lebensmittelspendenmechanismus, durch Füttern von Haustieren mit Spültrank und durch industrielles Deponieren oder Verbrennen. Darüber hinaus machen mehr als 90% der amerikanischen Familien von Zerkleinerungsmaschinen Gebrauch, um den Spültrank zu zerkleinern und dann unmittelbar durch die Abwasserleitung abzuführen.

Offenbarung der Anmeldung Zu lösende Probleme Ausgehend von dem Stand der Technik, dass die vom Campus stammenden Speisereste und Küchenabfälle nicht mittels Tankwagen aus dem Campus heraus zur Entsorgung transportiert werden dürfen und eine vom Fremdpersonal durchzuführende Spültrank-Entsorgung vor Ort nicht nur sehr hohe Kosten erfordert, sondern auch zu Umweltbelastungen und zur Verschwendung wertvoller Inhaltsstoffe des Spültranks führen würde, ist es Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, eine umfassende Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle und ein Verfahren zu deren Betrieb vorzuschlagen. Technische Ausgestaltungen Eine umfassende Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle besteht aus einem rechteckigen Materialeinzug, einer Leistungseinheit für den Schneckenextruder, einem Schneckenextruder, einem rechtwinkligen Stahlrohr, einem Zerkleinerer, einer entenschnabelförmigen Rohröffnung, einem Festkörper-Förderband, einer solaren Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung, einer Speichereinrichtung für Schimmelpilze oder Futterumsetzungsstoffe, einer Gruppe von Einfachkonus-Doppelschneckenmischern, einer entenschnabelförmigen Düse, einer Ultraschalleinrichtung, einer lipophil-hydrophoben Polymer-Verbundplatte, einem numerisch gesteuerten Ventil, einer Flockungsmittel-Speichereinrichtung, einer Gruppe von Flockungsbecken, einer Gruppe von Filter- und Geruchsentfernungseinrichtungen, einer Gruppe von Wasserspeichern, einer Vakuumpumpe, einer Gruppe von Ölspeichern, einer Gruppe von

Einfachkonus-Doppelschneckenmischer-Einspeiseöffnungen und einer weichen Bürste.

Hierbei ist der rechteckige Materialeinzug mit einer Einspeiseöffnung im oberen Bereich des Schneckenextruders verbunden.

Der Schneckenextruder ist an einer Seite mit der Leistungseinheit für den Schneckenextruder versehen und an der anderen Seite über das rechtwinklige Stahlrohr mit dem Zerkleinerer verbunden.

Im unteren Bereich des Schneckenextruders ist ein Trichter vorgesehen, in dessen unterem Bereich die entenschnabelförmige Düse angeordnet ist.

Im unteren Bereich des Zerkleinerers befindet sich die mit der weichen Bürste versehene entenschnabelförmige Rohröffnung.

Das Festkörper-Förderband ist an einem Ende mit dem unteren Bereich der mit der weichen Bürste versehenen entenschnabelförmigen Rohröffnung und am anderen Ende mit dem oberen Bereich der Einfachkonus-Doppelschneckenmischer-Einspeiseöffnung verbunden.

Die solare Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung ist auf dem Festkörper-Förderband angeordnet.

Die Speichereinrichtung für Schimmelpilze oder Futterumsetzungsstoffe befindet sich oberhalb der Einfachkonus-Doppelschneckenmischer-Einspeiseöffnung.

Die

Einfachkonus-Doppelschneckenmischer-Einspeiseöffnung ist im oberen Bereich des Einfachkonus-Doppelschneckenmischers angeordnet.

Die entenschnabelförmige Düse ist mit einer Öl/Wasser-Abscheidungseinrichtung verbunden, bei der es sich um einen rechteckigen Behälter handelt, wobei die Ultraschalleinrichtung im Umfeld des rechteckigen Behälters angeordnet und unmittelbar mit dem rechteckigen Behälter verbunden ist.

Die lipophil-hydrophobe Polymer-Verbundplatte ist schräggestellt innerhalb des rechteckigen Behälters angeordnet und an Kontaktstellen zu dem rechteckigen Behälter mit diesem dicht verbunden.

Der Hohlraum unterhalb der lipophil-hydrophoben Polymer-Verbundplatte ist über eine Ölförderleitung mit dem Ölspeicher verbunden, wobei sich die Vakuumpumpe am Einlass der Ölförderleitung befindet.

Der Hohlraum oberhalb der lipophil-hydrophoben

Polymer-Verbundplatte ist über eine Wasserförderleitung mit einer unterhalb des rechteckigen Behälters befindlichen Gruppe von Wasseraufbereitungseinrichtungen verbunden, wobei das numerisch gesteuerte Ventil an der Wasserförderleitung angeordnet ist.

Die Wasseraufbereitungseinrichtung besteht aus dem Flockungsbecken und dem Wasserspeicher,

wobei die Flockungsmittel-Speichereinrichtung im oberen Bereich des Flockungsbeckens vorgesehen ist, während der untere Bereich des Flockungsbeckens über eine Wasserspeicherleitung mit dem Wasserspeicher verbunden ist. In der Mitte der Wasserspeicherleitung befindet sich die Filter- und Geruchsentfernungseinrichtung.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Anmeldung ist vorgesehen, dass bei der solaren Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung die wärmeerzeugende Einrichtung durch eine konzentrierende Solarheizung und einen elektrischen Heizmantel gebildet wird. Die ganze solare Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung überdeckt den mittleren Bereich des Festkörper-Förderbands. Die solare Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung ist mit einem aus einer Aluminiumlegierung bestehenden Gehäuse umhüllt. Auf beiden Seiten der solaren Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung ist jeweils ein Gebläse zur Verstärkung der Luftströmung vorgesehen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Anmeldung ist vorgesehen, dass sich die Filter- und Geruchsentfernungseinrichtung aus einer Filtereinrichtung und einer Geruchsentfernungseinrichtung zusammensetzt. Bei der Filtereinrichtung handelt es sich um eine in der Dichte von oben nach unten zunehmende Fiterbettstruktur mit einem kontinuierlichen Dichtegradienten, bei der als Filtermedium ein Fasermedium mit einer Porengröße von geringer als 5 Mikrometer eingesetzt wird. Die Filtereinrichtung ist über eine Leitung mit der Aktivkohle enthaltenden Geruchsentfernungseinrichtung verbunden, wobei die Aktivkohle einen Partikeldurchmesser von geringer als 0,5 Millimeter besitzt. Die in der Dichte von oben nach unten zunehmende Fiterbettstruktur mit einem kontinuierlichen Dichtegradienten wird dadurch erzeugt, dass von dem Einlass der Filtereinrichtung ausgehend je 500 mm eine einzelne Filtermediumschicht bis zum Auslass der Filtereinrichtung je 10 mm eine einzelne Filtermediumschicht vorgesehen ist, wobei im Bereich zwischen dem Einlass und dem Auslass der Abstand zwischen Filtermediumschichten mit einem kontinuierlichen Gradienten abnimmt.

Ein Verfahren zum Betreiben der umfassenden Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle umfasst folgende Schritte: Schritt 1: Zunächst werden die vom Campus stammenden Speisereste und Küchenabfälle konzentriert einer einheitlichen Vorbehandlung unterzogen und zu einem Verarbeitungssystem für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle transportiert, bei dem der Spültrank durch den rechteckigen Materialeinzug in den Schneckenextruder eingebracht und die Leistungseinheit für den Schneckenextruder eingeschaltet wird, um eine Fest-Flüssig-Trennung durchzuführen. Zu Beginn des Eintritts des Materials in den Schneckenextruder wird dessen

Auslass zunächst geschlossen und erst dann geöffnet, wenn die sich im Schneckenextruder ansammelnde Materialmenge ein Drittel des gesamten Innenvolumens des Schneckenextruders einnimmt;

Schritt 2: Die durch den Schneckenextruder abgeschiedenen Festkörper treten durch das

5 rechtwinklige Stahlrohr in den Zerkleinerer zur Zerkleinerung ein, um zerkleinerte Festkôrperrückstände zu erhalten, die aus der mit der weichen Bürste versehenen entenschnabelfôrmigen Rohrôffnung heraustreten, über das Festkôrper-Fôrderband der solaren Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung zur Trocknung und Sterilisation zugeführt und schließlich über das Förderband in die Einfachkonus-Doppelschneckenmischer-Einspeiseôffnung gefördert wird, um in den Einfachkonus-Doppelschneckenmischer zur Verarbeitung eingeworfen zu werden, wobei zugleich die Speichereinrichtung für Schimmelpilze oder Futterumsetzungsstoffe geôffnet wird, um Schimmelpilze oder Futterumsetzungsstoffe in den Einfachkonus-Doppelschneckenmischer zur Vermischung und Futterumsetzung einzubringen, so dass schließlich Futter erhalten wird;

Schritt 3: Die aus dem Schneckenextruder verdrängte Flüssigkeit wird in dem im unteren Bereich des Schneckenextruders angeordneten Trichter gesammelt und strömt dann durch die im unteren Bereich des Trichters befindliche entenschnabelförmige Düse gleichmäßig auf die Oberfläche der lipophil-hydrophoben Polymer-Verbundplatte des rechteckigen Behälters, wobei zugleich die Ultraschalleinrichtung eingeschaltet wird, um mittels der Ultraschalleinrichtung

Ultraschallwellen zu erzeugen, mit denen die Flüssigkeit einer weiteren Öl-Wasser-Trennung unterzogen wird.

Beim Fließen an der Oberfläche der lipophil-hydrophoben Polymer-Verbundplatte erzeugt die Vakuumpumpe unterhalb der lipophil-hydrophoben Platte ein Vakuum, um zwischen den beiden Seiten der lipophil-hydrophoben Platte eine Druckdifferenz zu erzeugen, so dass abgeschiedenes Öl erhalten und die Flüssigphase in eine Ölphase und eine

Wasserphase aufgeteilt wird;

Schritt 4: Die Ölphase tritt zusammenlaufend in den Ölspeicher ein, der dann gegen einen leeren Ölspeicher ersetzt wird, wenn der Füllstand zwei Drittel des Volumens des Ölspeichers erreicht.

Es wird Methan durch den Einlass eingegeben und eine Abdichtung vorgenommen, um einen Ausgangsstoff für Biodiesel zu erhalten.

Hingegen strömt die Wasserphase durch das an der Wasserfôrderleitung angeordnete numerisch gesteuerte Ventil in den Flockungsbecken ein, wobei die Flockungsmittel-Speichereinrichtung zur Zugabe eines Flockungsmittels geöffnet wird, um eine Sedimentation hervorzurufen, bei der eine Adsorption und Ausflockung der makromolekularen Stoffe in der Wasserphase stattfinden, wobei anschließend durch die Filter-

und Geruchsentfernungseinrichtung ein Filter- und Geruchsentfernungsvorgang durchgeführt wird, um schließlich kommunales Brauchwasser zu erhalten und dieses in dem Wasserspeicher aufzubewahren.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Anmeldung ist vorgesehen, dass als Wasseraufbereitungseinrichtung insgesamt drei wechselbare Geräte vorgesehen sind, die abwechselnd betrieben werden, wobei bei vollständig mit Wasser gefülltem Flockungsbecken durch eine Automatisierungseinrichtung ein Gerätewechsel ausgelöst wird und zugleich eine Verarbeitung des Filterrückstands durchgeführt werden kann, welche Automatisierungseinrichtung aus einem Massensensor und einem Automatikschalter besteht, wobei der Massensensor am Einlass des Flockungsbeckens angebracht und über ein Kabel mit dem Automatikschalter verbunden ist, während der Automatikschalter unmittelbar mit den wechselbaren Geräten verbunden ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Anmeldung ist vorgesehen, dass als Einfachkonus-Doppelschneckenmischer insgesamt drei wechselbare Geräte vorgesehen sind, wobei dann, wenn die im Einfachkonus-Doppelschneckenmischer vorhandene Festkörpermenge die maximale bestimmungsgemäße Verarbeitungskapazität des Mischers erreicht, durch eine Automatisierungseinrichtung ein Gerätewechsel ausgelöst wird und zugleich ein Mischvorgang und ein Futterumsetzungsvorgang durchgeführt werden, welche Automatisierungseinrichtung aus einem Massensensor und einem Automatikschalter besteht, wobei der Massensensor über ein Kabel mit dem Automatikschalter verbunden und im unteren Bereich des Einfachkonus-Doppelschneckenmischers eingebaut ist, während der Automatikschalter unmittelbar mit den wechselbaren Geräten verbunden ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Anmeldung ist vorgesehen, dass als Ölspeicher insgesamt zwei wechselbare Geräte vorgesehen sind, wobei dann, wenn der Füllstand zwei Drittel des Volumens des Ölspeichers erreicht, durch eine Automatisierungseinrichtung ein Gerätewechsel ausgelöst, welche Automatisierungseinrichtung aus einem Massensensor und einem Automatikschalter besteht, wobei der Massensensor über ein Kabel mit dem Automatikschalter verbunden und im unteren Bereich des Ölspeichers eingebaut ist, während der Automatikschalter unmittelbar mit den wechselbaren Geräten verbunden ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Anmeldung ist vorgesehen, dass die Ultraschalleinrichtung beim Herausspritzen der Flüssigkeit aus der entenschnabelförmigen Düse und die Vakuumpumpe vor Herausspritzen der Flüssigkeit aus der entenschnabelförmigen Düse in Betrieb genommen wird.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Anmeldung ist vorgesehen, dass bei der umfassenden Verwertungsvorrichtung fiir vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle die Steuerung und Informationserfassung lediglich von digitalen Instrumenten übernommen werden, die aus einer Gruppe von Sensoren und einer über Kabel mit den Sensoren verbundenen Anzeigeeinrichtung bestehen, wobei die Sensoren jeweils am Einlass der einzelnen Einrichtungen und in der Mitte der Leitungen angebracht sind, während die Anzeigeeinrichtung außerhalb des gesamten Systems angebracht ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Anmeldung ist vorgesehen, dass die umfassende Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Kuchenabfille in einem abgedichtet geschlossenen Fabrikgebäude aufzustellen ist, auf dessen Dach abwechselnd Solarpanels und Konzentratorplatten netzartig verlegt sind. Die Energieversorgung des Systems erfolgt sowohl mittels Sonnenenergie als auch mittels elektrischer Energie, wobei die Sonnenenergie zum einen Teil der solaren Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung zugeführt und zum anderen Teil in elektrische Energie für weitere Geräte umgewandelt wird. Die auf dem Dach des jeweiligen Fabrikgebäudes angeordneten Solarpanels und Konzentratorplatten werden durch einen Lichtquellensensor gesteuert, der eine automatische Korrektur der Ausrichtung der Solarpanels und Konzentratorplatten in Abhängigkeit von den Sonneneinstrahlungswinkeln zu verschiedenen Zeitpunkten vornehmen kann.

Vorteilhafte Wirkungen Gegenüber dem Stand der Technik bieten die umfassende Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle und das Verfahren zu deren Betrieb gemäß der vorliegenden Anmeldung durch die oben beschriebenen Ausgestaltungen folgende technische Wirkungen: 1. Durch hocheffektives umweltfreundliches Verarbeiten vom Campus stammender Speisereste und Küchenabfälle bzw. durch Aufbereiten von durch Kantinen auf dem Campus erzeugtem Spültrank kann eine hocheffektive Rückgewinnung und Wiederverwendung der vom Campus stammenden Speisereste und Küchenabfälle erreicht werden. 2. Es kann unter Beibehaltung der staatlichen Transportanforderungen eine hocheffektive Verarbeitung von vom Campus stammendem Spültrank durchgeführt werden. Zudem ist ein Dauerbetrieb möglich, damit die eventuell nützlichen Substanzen im Spültrank ihre vollen Wirkungen entfalten können. So lässt sich z.B. das im Spültrank enthaltene Altspeiseöl durch Abscheiden und Vorbearbeiten zu biologischem Rohöl verarbeiten, das dann zu Fabriken außerhalb des Campus zur Herstellung von Biodiesel transportiert wird. Darüber hinaus können die im Spültrank vorhandenen Festkörper, wie etwa Stärkemehl, Cellulose, Eiweiß und anorganische Salze, durch eine sogenannte Futterumsetzung zu hochqualitativem Futter bearbeitet werden, das zu Farmen transportiert und dort als Futter benutzt wird. Des Weiteren kann das im Spültrank befindliche Wasser nach einer Aufbereitung als kommunales Brauchwasser wiederverwendet werden. 3. Die im vorliegenden System eingesetzten Einrichtungen werden nach ihrer Auslegung und Erstellung lediglich mit elektrischer Energie, die durch eine Umwandlung von Sonnenenergie mittels Solarzellen erzeugt wird, sowie mit externer elektrischer Energie versorgt. Überdies werden in das vorliegende System vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle eingegeben und aus dem vorliegenden System Substanzen einschließlich Futter, Ausgangsstoff für Biodiesel und kommunales Brauchwasser ausgegeben, ohne dabei Umweltverschmutzungen oder sekundäre Umweltbelastungen verursachende Stoffe bzw. Schadstoffe zu erzeugen. 4. Das ganze Verarbeitungssystem für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle kann ununterbrochen betrieben werden. Sobald der Spültrank durch den Materialeinzug des Systems eingespeist wird, wird das System ohne Verzögerung in Betrieb genommen, wobei durch die Gerätesteuerung auch eine automatische Reinigung des Systems erreicht werden kann. Futter, Ausgangsstoff für Biodiesel und kommunales Brauchwasser, welche dabei entstehen, lassen sich unmittelbar benutzen. 5. Die vorliegende Erfindung schafft also eine vollständige Verarbeitungskette mit Spültrank als Ausgangsstoff und direkt nutzbaren Stoffen als Erzeugnis.

Bei dieser Anlage sind umweltschonende technische Mittel vorgesehen, um mit möglichst geringen Verlusten eine maximal mögliche Ausnutzung von Spültrank zu erreichen. Dazu wird die Sonnenenergie als Primärenergie in elektrische Energie umgewandelt, mit der die Anlage beim Betrieb versorgt wird, was sich als umweltfreundlich erweist. Weiters wird durch drehendes Pressen anstelle des herkömmlichen zentrifugalen Entwässerungsverfahrens mittels Trommel eine hocheffektive und energiesparende Fest-Flüssig-Trennung realisiert. Bei dieser Anlage kommt ferner ein neuartiges spezielles Öl/Wasser-Abscheidematerial als Filterplatte zum Einsatz, um durch Vakuumfiltration eine schnelle Öl-Wasser-Trennung zu realisieren. Der ganze Vorgang läuft schnell und wirkungsvoll und kann eine Zeitersparnis von mehr als 50% gegenüber der herkömmlichen chemischen Trennung gewährleisten. Bei der nachfolgenden Verarbeitung werden die festen Abfälle aus dem Spültrank durch Zerkleinern, Trocknen und schimmelgestütztes Gären in direkt nutzbares Tierfutter umgewandelt, was in nur einem Schritt erfolgt. Hingegen wird das Abwasser als Flüssigphase einer gewöhnlichen Ausflockung und Sedimentation unterzogen und lässt sich nach einer Aufbereitung als Brauchwasser wiederverwenden, so dass die Umweltfreundlichkeit im wahrsten Sinne des Wortes realisiert wird. 6. Der Spültrank erfährt nach seinem Eintritt in den Schneckenextruder eine effektive Fest-Flüssig-Trennung, die zum Entstehen relativ trockener Festkörper führt, wobei der umliegende Hohlraum eine effektive Sammlung der im Spültrank vorhandenen Flüssigphase erlaubt.

Das Ultraschallgerät hat eine sehr gute Trennwirkung auf das Ol/Wassergemisch.

Beim anschließenden Passieren der Oberfläche des lipophil-hydrophoben Materials bewirkt die durch die Vakuumpumpe erzeugte Druckdifferenz eine Ol-Wasser-Trennung, wobei das Restöl beim Zusammenlaufen durch Saugfiltration gereinigt wird.

Die Festkörper werden nach der Verarbeitung durch den Zerkleinerer durch Drehen der Laufräder vollständig aus dem Zerkleinerer herausgefôrdert.

Durch das Vorsehen einer zusätzlichen entenschnabelfôrmigen Düse an der für die Flüssigphase vorgesehenen Austrittsäffnung des Schneckenextruders wird eine gleichmäBige disperse Ausstrômung der Flüssigkeit erreicht, welche Flüssigkeit dann unter Einwirkung der Schwerkraft entlang der Oberfläche des lipophil-hydrophoben Materials herunterfliet.

An dem Auslass des Zerkleinerers, der sich im unteren Bereich des Zerkleinerers befindet, können die zerkleinerten Festkörper durch die entenschnabelfôrmige Rohrôffnung gleichmäßig verteilt auf das Förderband gestreut werden, während dessen Bewegung gleichzeitig eine Trocknung, Sterilisation und Entwässerung vorgenommen werden können.

In dem Zerkleinerungsvorgang der Festkörper kann der Zerkleinerer ununterbrochen betrieben werden.

Das ganze System befindet sich in einem dicht geschlossenen Raum, wodurch eine standardmäßige Emission der durch Reaktionen erzeugten Gase nach ihrer Aufbereitung sichergestellt wird und zudem auch Lärmbelastungen vermieden werden können.

Darstellung der Abbildungen Es zeigen FIG 1 den schematischen Aufbau eines rechteckigen Materialeinzugs einer umfassenden Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle gemäß der vorliegenden Anmeldung, FIG 2 eine Seitenansicht A und eine Draufsicht B einer entenschnabelförmigen Düse einer umfassenden Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Kiichenabfille gemäß der vorliegenden Anmeldung, FIG 3 eine Seitenansicht A und eine Frontansicht B einer entenschnabelförmigen Rohröffnung einer umfassenden Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle gemäß der vorliegenden Anmeldung und

FIG 4 den schematischen Aufbau einer umfassenden Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle gemäß der vorliegenden Anmeldung.

Bezugszeichenliste 1 Rechteckiger Materialeinzug 2 Leistungseinheit für den Schneckenextruder 3 Schneckenextruder 4 Rechtwinkliges Stahlrohr 5 Zerkleinerer 6 Entenschnabelförmige Rohröffnung 7 Festkörper-Förderband 8 Solare Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung 9 Speichereinrichtung fiir Schimmelpilze oder Futterumsetzungsstoffe 10 Einfachkonus-Doppelschneckenmischer 11 Entenschnabelfôrmige Düse 12 Ultraschalleinrichtung 13 Lipophil-hydrophobe Polymer-Verbundplatte 14 Numerisch gesteuertes Ventil 15 Flockungsmittel-Speichereinrichtung 16 Flockungsbecken 17 Filter- und Geruchsentfernungseinrichtung 18 Wasserspeicher 19 Vakuumpumpe 20 Olspeicher 21 Einfachkonus-Doppelschneckenmischer-Finspeiseôffnung 22 Weiche Bürste Konkrete Ausführungsformen Die nachstehenden Ausführungsbeispiele dienen der näheren Erläuterung des Inhalts der vorliegenden Anmeldung, sollen aber nicht als Einschränkung der vorliegenden Anmeldung aufgefasst werden.

Jede Abänderung und Substitution, welche im Rahmen der vorliegenden Anmeldung an den Verfahren, Schritten und Bedingungen der vorliegenden Anmeldung vorgenommen werden, fallen in den Umfang der vorliegenden Anmeldung.

Bei den in den Ausführungsbeispielen zur Verwendung kommenden technischen Mitteln handelt es sich, soweit nicht besonders angegeben, um für die Fachleute auf diesem Gebiet bekannte gewöhnliche Mittel. Bei der vorliegenden Anmeldung werden als Schneckenextruder JIEGAN 0, als Zerkleinerer BOLANGTE PBC, als Festkörper-Förderband DEXIN QIQUAN, als Finfachkonus-Doppelschneckenmischer die DSH-Reihe der Fa. KESONG Trocknungsanlagen, als Ultraschalleinrichtung RUIZHI Ultraschalltechnik, als lipophil-hydrophobe Polymer-Verbundplatte ein poröses IPN (Interpenetrierendes Polymernetzwerk)-Polymer mit einstellbaren Oberflächeneigenschaften, als Filtergerät HAICHENG SHEW, als Solarpanel DXM6-72P der Fa. Suneast Solar, als Massensensor TA18-8NA der Fa. TUKE Elektrogeräte, als Lichtquellensensor das photovoltaische automatische Lichtquellen-Nachführungssystem der Fa. HUAQIANG Elektronik und als digitale Instrumente Produkte von NI verwendet.

Ausführungsbeispiele Aus FIG 1 bis 4 geht eine umfassende Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle hervor, die aus einem rechteckigen Materialeinzug 1, einer Leistungseinheit für den Schneckenextruder 2, einem Schneckenextruder 3, einem rechtwinkligen Stahlrohr 4, einem Zerkleinerer 5, einer entenschnabelförmigen Rohröffnung 6, einem Festkörper-Förderband 7, einer solaren Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung 8, einer Speichereinrichtung für Schimmelpilze oder Futterumsetzungsstoffe 9, einer Gruppe von Einfachkonus-Doppelschneckenmischern 10, einer entenschnabelförmigen Düse 11, einer Ultraschalleinrichtung 12, einer lipophil-hydrophoben Polymer-Verbundplatte 13, einem numerisch gesteuerten Ventil 14, einer Flockungsmittel-Speichereinrichtung 15, einer Gruppe von Flockungsbecken 16, einer Gruppe von Filter- und Geruchsentfernungseinrichtungen 17, einer Gruppe von Wasserspeichern 18, einer Vakuumpumpe 19, einer Gruppe von Ölspeichern 20, einer Gruppe von Einfachkonus-Doppelschneckenmischer-Einspeiseöffnungen 21 und einer weichen Bürste 22 besteht. Hierbei ist der rechteckige Materialeinzug 1 mit einer Einspeiseöffnung im oberen Bereich des Schneckenextruders 3 verbunden. Der Schneckenextruder 3 ist an einer Seite mit der Leistungseinheit für den Schneckenextruder 2 versehen und an der anderen Seite über das rechtwinklige Stahlrohr 4 mit dem Zerkleinerer 5 verbunden. Im unteren Bereich des Schneckenextruders 3 ist ein Trichter vorgesehen, in dessen unterem Bereich die entenschnabelförmige Düse 11 angeordnet ist. Im unteren Bereich des Zerkleinerers 5 befindet sich die mit der weichen Bürste 22 versehene entenschnabelförmige Rohröffnung 6. Das Festkörper-Förderband 7 ist an einem Ende mit dem unteren Bereich der mit der weichen Bürste 22 versehenen entenschnabelförmigen Rohröffnung 6 und am anderen Ende mit dem oberen Bereich der Einfachkonus-Doppelschneckenmischer-Einspeiseöffnung 21 verbunden. Die solare Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung 8 ist auf dem Festkörper-Förderband 7 angeordnet. Die Speichereinrichtung für Schimmelpilze oder Futterumsetzungsstoffe 9 befindet sich oberhalb der Einfachkonus-Doppelschneckenmischer-Einspeiseöffnung 21. Die Einfachkonus-Doppelschneckenmischer-Einspeiseöffnung 21 ist im oberen Bereich des Einfachkonus-Doppelschneckenmischers 10 angeordnet, während im unteren Bereich des Einfachkonus-Doppelschneckenmischers 10 ein Massensensor eingebaut ist. Die entenschnabelförmige Düse 11 ist mit einer Öl/Wasser-Abscheidungseinrichtung verbunden, bei der es sich um einen rechteckigen Behälter handelt, wobei die Ultraschalleinrichtung 12 im Umfeld des rechteckigen Behälters angeordnet und unmittelbar mit dem rechteckigen Behälter verbunden ist. Die lipophil-hydrophobe Polymer-Verbundplatte 13 ist schräggestellt innerhalb des rechteckigen Behälters angeordnet und an Kontaktstellen zu dem rechteckigen Behälter mit diesem dicht verbunden. Der Hohlraum unterhalb der lipophil-hydrophoben Polymer-Verbundplatte 13 ist über eine Ölförderleitung mit dem Ölspeicher 20 verbunden, wobei sich die Vakuumpumpe 19 am Einlass der Ölförderleitung befindet. Im unteren Bereich des Ölspeichers 20 ist ein Massensensor eingebaut. Der Hohlraum oberhalb der lipophil-hydrophoben Polymer-Verbundplatte 13 ist über eine Wasserförderleitung mit einer unterhalb des rechteckigen Behälters befindlichen Gruppe von Wasseraufbereitungseinrichtungen verbunden, wobei das numerisch gesteuerte Ventil 14 an der Wasserförderleitung angeordnet ist. Die Wasseraufbereitungseinrichtung besteht aus dem Flockungsbecken 16 und dem Wasserspeicher 18, wobei im oberen Bereich des Flockungsbeckens 16 die Flockungsmittel-Speichereinrichtung 15 vorgesehen ist, während der untere Bereich des Flockungsbeckens 16 über eine Wasserspeicherleitung mit dem Wasserspeicher 18 verbunden ist. In der Mitte der Wasserspeicherleitung befindet sich die Filter- und Geruchsentfernungseinrichtung 17. Im unteren Bereich des Flockungsbeckens 16 ist ein Massensensor eingebaut.

Bei der solaren Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung 8 wird die wärmeerzeugende Einrichtung durch eine konzentrierende Solarheizung und einen elektrischen Heizmantel gebildet. Die ganze solare Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung 8 überdeckt den mittleren Bereich des Festkörper-Förderbands 7. Die solare Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung 8 ist mit einem aus einer Aluminiumlegierung bestehenden Gehäuse umhüllt. Auf beiden Seiten der solaren Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung 8 ist jeweils ein Gebläse zur Verstärkung der Luftströmung vorgesehen. Die Filter- und Geruchsentfernungseinrichtung 17 setzt sich aus einer Filtereinrichtung und einer Geruchsentfernungseinrichtung zusammen. Bei der Filtereinrichtung handelt es sich um eine in der Dichte von oben nach unten zunehmende Fiterbettstruktur mit einem kontinuierlichen Dichtegradienten, bei der als Filtermedium ein Fasermedium mit einer Porengröße von geringer als 5 Mikrometer eingesetzt wird. Die Filtereinrichtung ist über eine Leitung mit der Aktivkohle enthaltenden Geruchsentfernungseinrichtung verbunden, wobei die Aktivkohle einen Partikeldurchmesser von geringer als 5 Mikrometer besitzt. Die in der Dichte von oben nach unten zunehmende Fiterbettstruktur mit einem kontinuierlichen Dichtegradienten wird dadurch erzeugt, dass von dem Einlass der Filtereinrichtung ausgehend je 500 mm eine einzelne Filtermediumschicht bis zum Auslass der Filtereinrichtung je 10 mm eine einzelne Filtermediumschicht vorgesehen ist, wobei im Bereich zwischen dem Einlass und dem Auslass der Abstand zwischen Filtermediumschichten mit einem kontinuierlichen Gradienten abnimmt. Die Energieversorgung des Systems erfolgt sowohl mittels Sonnenenergie als auch mittels elektrischer Energie, wobei die Sonnenenergie zum einen Teil der solaren Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung 8 zugeführt und zum anderen Teil in elektrische Energie für weitere Geräte umgewandelt wird.

Ein Verfahren zum Betreiben der umfassenden Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle umfasst folgende Schritte: Schritt 1: Zunächst werden die vom Campus stammenden Speisereste und Küchenabfälle konzentriert einer einheitlichen Vorbehandlung unterzogen und zu einem Verarbeitungssystem für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle transportiert, bei dem der Spültrank durch den rechteckigen Materialeinzug 1 in den Schneckenextruder 3 eingebracht und die Leistungseinheit für den Schneckenextruder 2 eingeschaltet wird, um die Schnecke mit Leistung zu versorgen. Zu Beginn des Eintritts des Materials in den Schneckenextruder 3 wird dessen Auslass zunächst geschlossen und erst dann geöffnet, wenn die sich im Schneckenextruder 3 ansammelnde Materialmenge ein Drittel des gesamten Innenvolumens des Schneckenextruders 3 einnimmt. Mit dem Schneckenextruder 3 kann eine effektive Abscheidung des Spültranks realisiert werden, um einerseits relativ trockene Festkörper zu erhalten und andererseits eine wirksame Sammlung der im Spültrank enthaltenen Flüssigkeit zu erreichen. Durch die konische Schneckenwelle und die Reduzierschnecke wird eine Verringerung des Materialvolumens bewirkt, die wiederum eine schnelle Abtrennung von Öl und Wasser über Filteröffnungen aus dem Material hervorruft. Hingegen werden die Festkörper während einer ununterbrochenen

Verdichtung durch die Schnecke bis zu dem rechtwinkligen Stahlrohr 4 am Ende des Schneckenextruders gefördert. Schritt 2: Die durch den Schneckenextruder 3 abgeschiedenen Festkörper werden durch die Schnecke des Schneckenextruders 3 bis zu dem rechtwinkligen Stahlrohr 4 gefördert und fallen durch dieses hindurch in den Zerkleinerer 5 zur Zerkleinerung hinein. Mit dem Zerkleinerer 5 kann eine effektive Zerkleinerung der festen Inhaltsstoffe des Spültranks durchgeführt werden, indem die Festkörper durch mit einer hohen Geschwindigkeit rotierende Messer gebrochen werden. Die so entstandenen Festkörperrückstände fallen in den unteren Bereich herab und werden durch die Zentrifugalwirkung des Zerkleinerers zur mit der weichen Bürste 22 versehenen entenschnabelförmigen Rohröffnung 6 geworfen und wegen der Zusammenwirkung der entenschnabelförmigen Rohröffnung 6 und der weichen Bürste 22 gleichmäßig auf das Festkörper-Förderband 7 zum Abtransport gestreut. Während des Transports auf dem Festkörper-Förderband 7 werden die Festkörperrückstände einer durch die solare Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung 8 erzeugten hohen Temperatur von 400-500°C ausgesetzt und dabei getrocknet, sterilisiert und entwässert. Nach Passieren des Trocknungsbereiches treten die trockenen Festkörper zusammen mit den in der Speichereinrichtung für Schimmelpilze oder Futterumsetzungsstoffe befindlichen Schimmelpilzen oder Futterumsetzungsstoffen im vorgemischten Zustand durch die Einfachkonus-Doppelschneckenmischer-Einspeiseöffnung 21 in den Mischer ein. Als Einfachkonus-Doppelschneckenmischer 10 sind insgesamt drei wechselbare Geräte vorgesehen. Wenn die Information des Massensensors darauf hinweist, dass die im Einfachkonus-Doppelschneckenmischer 10 vorhandene Festkörpermenge die maximale bestimmungsgemäße Verarbeitungskapazität des Mischers erreicht, wird durch eine Automatisierungseinrichtung ein Gerätewechsel ausgelöst, wobei zugleich ein Mischvorgang und ein Futterumsetzungsvorgang durchgeführt werden. Die Automatisierungseinrichtung besteht aus einem Massensensor und einem Automatikschalter, wobei der Massensensor über ein Kabel mit dem Automatikschalter und der Automatikschalter unmittelbar mit den wechselbaren Geräten verbunden ist. Der Massensensor ist im unteren Bereich des Einfachkonus-Doppelschneckenmischers 10 eingebaut. In dem mit Festkörpern gefüllten Einfachkonus-Doppelschneckenmischer 10 findet eine vollständige Vermischung und Futterumsetzung statt, um Futter zu erzeugen, das anschließend zu Farmen außerhalb des Campus zur Weiterverarbeitung transportiert wird.

Schritt 3: Die aus dem Schneckenextruder 3 verdrängte Flüssigkeit wird in dem im unteren Bereich des Schneckenextruders 3 angeordneten Trichter gesammelt, strömt dann durch die im unteren Bereich des Trichters befindliche entenschnabelförmige Düse 11 gleichmäßig in den rechteckigen Behälter ein und fließt langsam entlang der schrägen Oberfläche der lipophil-hydrophoben Polymer-Verbundplatte 13. Beim Öffnen der entenschnabelförmigen Düse 11 wird die Ultraschalleinrichtung 12 eingeschaltet, um mittels der Ultraschalleinrichtung 12 Ultraschallwellen zu erzeugen, mit denen Öl bzw.

Wasser bindende Moleküle voneinander getrennt werden, um einen wirklichen Öl/Wasser-Abscheidungseffekt zu erzielen.

Wenn die Flüssigkeit an der Oberfläche der lipophil-hydrophoben Polymer-Verbundplatte 13 fließt, erzeugt die Vakuumpumpe 19 unterhalb der lipophil-hydrophoben Platte ein Vakuum, um zwischen den beiden Seiten der lipophil-hydrophoben Platte eine Druckdifferenz zu erzeugen und dadurch abgeschiedenes Ol zu erhalten.

Die Vakuumpumpe 19 wird vor Herausspritzen der Flüssigkeit aus der entenschnabelförmigen Düse 11 in Betrieb genommen, so dass die Flüssigphase in eine Ölphase und eine Wasserphase aufgeteilt wird, um eine Öl/Wasser-Phasentrennung zu erreichen, wobei die Ölphase zusammenlaufend in den Ölspeicher 20 eintritt.

Als Ölspeicher 20 sind insgesamt zwei wechselbare Geräte vorgesehen.

Wenn der Füllstand zwei Drittel des Volumens des Olspeichers 20 erreicht, wird durch eine Automatisierungseinrichtung ein Gerätewechsel ausgelöst.

Die Automatisierungseinrichtung besteht aus einem Massensensor und einem Automatikschalter, wobei der Massensensor über ein Kabel mit dem Automatikschalter und der Automatikschalter unmittelbar mit den wechselbaren Geräten verbunden ist.

Der Massensensor ist im unteren Bereich des Ölspeichers 20 eingebaut.

Es wird Methan oder dergleichen durch den

Einlass eingegeben und eine Abdichtung vorgenommen, um dann das erhaltene Öl als Ausgangsstoff für Biodiesel aus dem Campus herauszutransportieren.

Hingegen strömt die Wasserphase durch das an der Wasserförderleitung angeordnete numerisch gesteuerte Ventil 14 in den Flockungsbecken 16 ein, wobei das Öffnen bzw.

Schließen des numerisch gesteuerten Ventils 14 durch einen Massensensor bewirkt wird.

Wenn das im Flockungsbecken 16 vorhandene Wasser die obere Grenze erreicht, wird das numerisch gesteuerte Ventil 14 geschlossen und durch eine Automatisierungseinrichtung ein Gerätewechsel ausgelöst, um die andere Wasseraufbereitungseinrichtung einzuschalten, wobei zugleich eine Verarbeitung des Filterrückstands durchgeführt werden kann.

Die Automatisierungseinrichtung besteht aus dem Massensensor und einem Automatikschalter, wobei der Massensensor am Einlass des

Flockungsbeckens 16 angebracht und über ein Kabel mit dem Automatikschalter verbunden ist, während der Automatikschalter unmittelbar mit den wechselbaren Geräten verbunden ist.

Nach Einströmen der Wasserphase in den Flockungsbecken 16 wird die Flockungsmittel-Speichereinrichtung 15 zur Zugabe eines Flockungsmittels geöffnet, um eine

Sedimentation hervorzurufen, bei der eine Adsorption und Ausflockung der makromolekularen CORE Stoffe in der Wasserphase stattfinden, so dass Festkörper entstehen, die sich im unteren Bereich absetzen. Diese Festkörper werden anschließend durch die Filter- und Geruchsentfernungseinrichtung 17 gefiltert und deodoriert, um schließlich kommunales Brauchwasser zu erhalten und dieses in dem Wasserspeicher 18 aufzubewahren. Bei der umfassenden Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle werden die Steuerung und Informationserfassung lediglich von digitalen Instrumenten übernommen, die aus einer Gruppe von Sensoren und einer über Kabel mit den Sensoren verbundenen Anzeigeeinrichtung bestehen, wobei die Sensoren jeweils am Einlass der einzelnen Einrichtungen und in der Mitte der Leitungen angebracht sind, während die Anzeigeeinrichtung außerhalb des gesamten Systems angebracht ist. Die umfassende Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle ist in einem abgedichtet geschlossenen Fabrikgebäude aufzustellen, auf dessen Dach abwechselnd Solarpanels und Konzentratorplatten netzartig verlegt sind. Die Energieversorgung des Systems erfolgt sowohl mittels Sonnenenergie als auch mittels elektrischer Energie, wobei die Sonnenenergie zum einen Teil der solaren Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung 8 zugeführt und zum anderen Teil in elektrische Energie für weitere Geräte umgewandelt wird. Die auf dem Dach des jeweiligen Fabrikgebäudes angeordneten Solarpanels und Konzentratorplatten werden durch einen Lichtquellensensor gesteuert, der eine automatische Korrektur der Ausrichtung der Solarpanels und Konzentratorplatten in Abhängigkeit von den Sonneneinstrahlungswinkeln zu verschiedenen Zeitpunkten vornehmen kann.

Durch hocheffektives umweltfreundliches Verarbeiten vom Campus stammender Speisereste und Küchenabfälle bzw. durch Aufbereiten von durch Kantinen auf dem Campus erzeugtem Spültrank kann eine hocheffektive Rückgewinnung und Wiederverwendung der vom (Campus stammenden Speisereste und Küchenabfälle erreicht werden. Es kann unter Beibehaltung der staatlichen Transportanforderungen eine hocheffektive Verarbeitung von vom Campus stammendem Spültrank durchgeführt werden. Zudem ist ein Dauerbetrieb möglich, damit die eventuell nützlichen Substanzen im Spültrank ihre vollen Wirkungen entfalten können. So lässt sich z.B. das im Spültrank enthaltene Altspeiseöl durch Abscheiden und Vorbearbeiten zu biologischem Rohöl verarbeiten, das dann zu Fabriken außerhalb des Campus zur Herstellung von Biodiesel transportiert wird. Darüber hinaus können die im Spültrank vorhandenen Festkörper, wie etwa Stärkemehl, Cellulose, Eiweiß und anorganische Salze, durch eine sogenannte Futterumsetzung zu hochqualitativem Futter bearbeitet werden, das zu Farmen transportiert und dort als Futter benutzt wird.

Des Weiteren kann das im Spültrank befindliche Wasser nach einer Aufbereitung als kommunales Brauchwasser wiederverwendet werden.

Die im vorliegenden System eingesetzten Einrichtungen werden nach ihrer Auslegung und Erstellung lediglich mit elektrischer Energie, die durch eine Umwandlung von Sonnenenergie mittels Solarzellen erzeugt wird, sowie mit externer elektrischer Energie versorgt.

Überdies werden in das vorliegende System vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle eingegeben und aus dem vorliegenden System Substanzen einschließlich Futter, Ausgangsstoff für Biodiesel und kommunales Brauchwasser ausgegeben, ohne dabei Umweltverschmutzungen oder sekundäre Umweltbelastungen verursachende Stoffe bzw.

Schadstoffe zu erzeugen.

Das ganze

Verarbeitungssystem für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle kann ununterbrochen betrieben werden.

Sobald der Spültrank durch den Materialeinzug des Systems eingespeist wird, wird das System ohne Verzögerung in Betrieb genommen, wobei durch die Gerätesteuerung auch eine automatische Reinigung des Systems erreicht werden kann.

Futter, Ausgangsstoff für Biodiesel und kommunales Brauchwasser, welche dabei entstehen, lassen sich unmittelbar benutzen.

Die vorliegende Erfindung schafft also eine vollständige Verarbeitungskette mit Spültrank als Ausgangsstoff und direkt nutzbaren Stoffen als Erzeugnis.

Bei dieser Anlage sind umweltschonende technische Mittel vorgesehen, um mit möglichst geringen Verlusten eine maximal mögliche Ausnutzung von Spültrank zu erreichen.

Dazu wird die Sonnenenergie als Primärenergie in elektrische Energie umgewandelt, mit der die Anlage beim Betrieb versorgt wird, was sich als umweltfreundlich erweist.

Weiters wird durch drehendes Pressen anstelle des herkömmlichen zentrifugalen Entwässerungsverfahrens mittels Trommel eine hocheffektive und energiesparende Fest-Flüssig-Trennung realisiert.

Bei dieser Anlage kommt ferner ein neuartiges spezielles Öl/Wasser-Abscheidematerial als Filterplatte zum Einsatz, um durch Vakuumfiltration eine schnelle Öl-Wasser-Trennung zu realisieren.

Der ganze

Vorgang läuft schnell und wirkungsvoll und kann eine Zeitersparnis von mehr als 50% gegenüber der herkömmlichen chemischen Trennung gewährleisten.

Bei der nachfolgenden Verarbeitung werden die festen Abfälle aus dem Spültrank durch Zerkleinern, Trocknen und schimmelgestütztes Gären in direkt nutzbares Tierfutter umgewandelt, was in nur einem Schritt erfolgt.

Hingegen wird das Abwasser als Flüssigphase einer gewöhnlichen Ausflockung und

Sedimentation unterzogen und lässt sich nach einer Aufbereitung als Brauchwasser wiederverwenden, so dass die Umweltfreundlichkeit im wahrsten Sinne des Wortes realisiert wird.

Der Spültrank erfährt nach seinem Eintritt in den Schneckenextruder eine effektive Fest-Flüssig-Trennung, die zum Entstehen relativ trockener Festkörper führt, wobei der umliegende Hohlraum eine effektive Sammlung der im Spültrank vorhandenen Flüssigphase erlaubt.

Das Ultraschallgerät hat eine sehr gute Trennwirkung auf das Ol/Wassergemisch.

Beim anschließenden Passieren der Oberfläche des lipophil-hydrophoben Materials bewirkt die durch die Vakuumpumpe erzeugte Druckdifferenz eine Ol-Wasser-Trennung, wobei das Restöl beim Zusammenlaufen durch Saugfiltration gereinigt wird.

Die Festkörper werden nach der

Verarbeitung durch den Zerkleinerer durch Drehen der Laufräder vollständig aus dem Zerkleinerer herausgefôrdert.

Durch das Vorsehen einer zusätzlichen entenschnabelformigen Düse an der für die Flüssigphase vorgesehenen Austrittsäffnung des Schneckenextruders wird eine gleichmäßige disperse Ausstromung der Flüssigkeit erreicht, welche Flüssigkeit dann unter

Einwirkung der Schwerkraft entlang der Oberfläche des lipophil-hydrophoben Materials herunterflie3t.

An dem Auslass des Zerkleinerers, der sich im unteren Bereich des Zerkleinerers befindet, können die zerkleinerten Festkörper durch die entenschnabelfôrmige Rohrôffnung gleichmäßig verteilt auf das Förderband gestreut werden, während dessen Bewegung gleichzeitig eine Trocknung, Sterilisation und Entwässerung vorgenommen werden können.

In dem

Zerkleinerungsvorgang der Festkörper kann der Zerkleinerer ununterbrochen betrieben werden.

Das ganze System befindet sich in einem dicht geschlossenen Raum, wodurch eine standardmäßige Emission der durch Reaktionen erzeugten Gase nach ihrer Aufbereitung sichergestellt wird und zudem auch Lärmbelastungen vermieden werden können.

Claims (10)

Ansprüche

1. Umfassende Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus einem rechteckigen Materialeinzug (1), einer Leistungseinheit für den Schneckenextruder (2), einem Schneckenextruder (3), einem rechtwinkligen Stahlrohr (4), einem Zerkleinerer (5), einer entenschnabelförmigen Rohröffnung (6), einem Festkörper-Förderband (7), einer solaren Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung (8), einer Speichereinrichtung für Schimmelpilze oder Futterumsetzungsstoffe (9), einer Gruppe von Einfachkonus-Doppelschneckenmischern (10), einer entenschnabelförmigen Düse (11), einer Ultraschalleinrichtung (12), einer lipophil-hydrophoben Polymer-Verbundplatte (13), einem numerisch gesteuerten Ventil (14), einer Flockungsmittel-Speichereinrichtung (15), einer Gruppe von Flockungsbecken (16), einer Gruppe von Filter- und Geruchsentfernungseinrichtungen (17), einer Gruppe von Wasserspeichern (18), einer Vakuumpumpe (19), einer Gruppe von Ölspeichern (20), einer Gruppe von Einfachkonus-Doppelschneckenmischer-Einspeiseöffnungen (21) und einer weichen Bürste (22) besteht, wobei - der rechteckige Materialeinzug (1) mit einer Einspeiseöffnung im oberen Bereich des Schneckenextruders (3) verbunden ist, - der Schneckenextruder (3) an einer Seite mit der Leistungseinheit für den Schneckenextruder (2) versehen und an der anderen Seite über das rechtwinklige Stahlrohr (4) mit dem Zerkleinerer (5) verbunden ist, - im unteren Bereich des Schneckenextruders (3) ein Trichter vorgesehen ist, in dessen unterem Bereich die entenschnabelförmige Düse (11) angeordnet ist, - sich die mit der weichen Bürste (22) versehene entenschnabelförmige Rohröffnung (6) im unteren Bereich des Zerkleinerers (5) befindet, - das Festkörper-Förderband (7) an einem Ende mit dem unteren Bereich der mit der weichen Bürste (22) versehenen entenschnabelförmigen Rohröffnung (6) und am anderen Ende mit dem oberen Bereich der Einfachkonus-Doppelschneckenmischer-Einspeiseöffnung (21) verbunden ist, - die solare Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung (8) auf dem Festkörper-Förderband (7) angeordnet ist, - sich die Speichereinrichtung für Schimmelpilze oder Futterumsetzungsstoffe (9) oberhalb der Einfachkonus-Doppelschneckenmischer-Einspeiseöffnung (21) befindet,

- die Einfachkonus-Doppelschneckenmischer-Einspeiseöffnung (21) im oberen Bereich des Einfachkonus-Doppelschneckenmischers (10) angeordnet ist, - die entenschnabelförmige Düse (11) mit einer Ol/Wasser-Abscheidungseinrichtung verbunden ist, bei der es sich um einen rechteckigen Behälter handelt, wobei die Ultraschalleinrichtung (12) im Umfeld des rechteckigen Behälters angeordnet und unmittelbar mit dem rechteckigen Behälter verbunden ist, - die lipophil-hydrophobe Polymer-Verbundplatte (13) schräggestellt innerhalb des rechteckigen Behälters angeordnet und an Kontaktstellen zu dem rechteckigen Behälter mit diesem dicht verbunden ist, - der Hohlraum unterhalb der lipophil-hydrophoben Polymer-Verbundplatte (13) über eine Ölförderleitung mit dem Ölspeicher (20) verbunden ist, wobei sich die Vakuumpumpe (19) am Einlass der Ölförderleitung befindet, - der Hohlraum oberhalb der lipophil-hydrophoben Polymer-Verbundplatte (13) über eine Wasserförderleitung mit einer unterhalb des rechteckigen Behälters befindlichen Gruppe von Wasseraufbereitungseinrichtungen verbunden ist, wobei das numerisch gesteuerte Ventil (14) an der Wasserförderleitung angeordnet ist, - die Wasseraufbereitungseinrichtung aus dem Flockungsbecken (16) und dem Wasserspeicher (18) besteht, wobei die Flockungsmittel-Speichereinrichtung (15) im oberen Bereich des Flockungsbeckens (16) angeordnet ist, während der untere Bereich des Flockungsbeckens (16) über eine Wasserspeicherleitung mit dem Wasserspeicher (18) verbunden ist, - sich die Filter- und Geruchsentfernungseinrichtung (17) in der Mitte der Wasserspeicherleitung befindet.

2. Umfassende Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei der solaren Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung (8) die wärmeerzeugende Einrichtung durch eine konzentrierende Solarheizung und einen elektrischen Heizmantel gebildet wird, und dass die ganze solare Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung (8) den mittleren Bereich des Festkörper-Förderbands (7) überdeckt, und dass die solare Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung (8) mit einem aus einer Legierung bestehenden Gehäuse umhüllt und auf ihren beiden Seiten jeweils mit einem Gebläse zur Verstärkung der Luftströmung versehen ist.

3. Umfassende Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Filter- und

Geruchsentfernungseinrichtung (17) aus einer Filtereinrichtung und einer Geruchsentfernungseinrichtung zusammensetzt, wobei es sich bei der Filtereinrichtung um eine in der Dichte von oben nach unten zunehmende Fiterbettstruktur mit einem kontinuierlichen Dichtegradienten handelt, bei der als Filtermedium ein Fasermedium mit einer Porengröße von geringer als 5 Mikrometer eingesetzt wird, und wobei die Filtereinrichtung über eine Leitung mit der Aktivkohle enthaltenden Geruchsentfernungseinrichtung verbunden ist, welche Aktivkohle einen Partikeldurchmesser von geringer als 1 Millimeter besitzt, und wobei die in der Dichte von oben nach unten zunehmende Fiterbettstruktur mit einem kontinuierlichen Dichtegradienten dadurch erzeugt wird, dass von dem Einlass der Filtereinrichtung ausgehend je 500 mm eine einzelne Filtermediumschicht bis zum Auslass der Filtereinrichtung je 10 mm eine einzelne Filtermediumschicht vorgesehen ist, wobei im Bereich zwischen dem Einlass und dem Auslass der Abstand zwischen Filtermediumschichten mit einem kontinuierlichen Gradienten abnimmt.

4. Verfahren zum Betreiben einer umfassenden Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte: - Schritt 1: Zunächst werden die vom Campus stammenden Speisereste und Küchenabfälle konzentriert einer einheitlichen Vorbehandlung unterzogen und zu einem Verarbeitungssystem für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle transportiert, bei dem der Spültrank durch den rechteckigen Materialeinzug (1) in den Schneckenextruder (3) eingebracht und die Leistungseinheit für den Schneckenextruder (2) eingeschaltet wird, um eine Fest-Flüssig-Trennung durchzuführen, wobei zu Beginn des Eintritts des Materials in den Schneckenextruder (3) dessen Auslass zunächst geschlossen und erst dann geöffnet wird, wenn die sich im Schneckenextruder (3) ansammelnde Materialmenge ein Drittel des gesamten Innenvolumens des Schneckenextruders (3) einnimmt; - Schritt 2: Die durch den Schneckenextruder (3) abgeschiedenen Festkörper treten durch das rechtwinklige Stahlrohr (4) in den Zerkleinerer (5) zur Zerkleinerung ein, um zerkleinerte Festkörperrückstände zu erhalten, die aus der mit der weichen Bürste (22) versehenen entenschnabelförmigen Rohröffnung (6) heraustreten, über das Festkörper-Förderband (7) der solaren Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung (8) zur Trocknung und Sterilisation zugeführt und schließlich über das Förderband in die Einfachkonus-Doppelschneckenmischer-Einspeiseöffnung (21) gefördert wird, um in den Einfachkonus-Doppelschneckenmischer (10) zur Verarbeitung eingeworfen zu werden, wobei zugleich die Speichereinrichtung für Schimmelpilze oder Futterumsetzungsstoffe (9) geöffnet wird, um Schimmelpilze oder Futterumsetzungsstoffe in den Einfachkonus-Doppelschneckenmischer (10) zur Vermischung und Futterumsetzung einzubringen, so dass schließlich Futter erhalten wird; - Schritt 3: Die aus dem Schneckenextruder (3) verdrängte Flüssigkeit wird in dem im unteren Bereich des Schneckenextruders (3) angeordneten Trichter gesammelt und strömt dann durch die im unteren Bereich des Trichters befindliche entenschnabelförmige Düse (11) gleichmäßig auf die Oberfläche der lipophil-hydrophoben Polymer-Verbundplatte (13) des rechteckigen Behälters, wobei zugleich die Ultraschalleinrichtung (12) eingeschaltet wird, um mittels der Ultraschalleinrichtung (12) Ultraschallwellen zu erzeugen, mit denen die Flüssigkeit einer weiteren Öl-Wasser-Trennung unterzogen wird, wobei beim Fließen an der Oberfläche der lipophil-hydrophoben Polymer-Verbundplatte (13) die Vakuumpumpe (19) unterhalb der lipophil-hydrophoben Platte ein Vakuum erzeugt, um zwischen den beiden Seiten der lipophil-hydrophoben Platte eine Druckdifferenz zu erzeugen, so dass abgeschiedenes Öl erhalten und die Flüssigphase in eine Ölphase und eine Wasserphase aufgeteilt wird; - Schritt 4: Die Ölphase tritt zusammenlaufend in den Ölspeicher (20) ein, der dann gegen einen leeren Ölspeicher (20) ersetzt wird, wenn der Füllstand zwei Drittel des Volumens des Ölspeichers (20) erreicht, wobei durch den Einlass Methan eingegeben und eine Abdichtung vorgenommen wird, um einen Ausgangsstoff für Biodiesel zu erhalten, während die Wasserphase durch das an der Wasserförderleitung angeordnete numerisch gesteuerte Ventil (14) in den Flockungsbecken (16) einstrômt, wobei die Flockungsmittel-Speichereinrichtung (15) zur Zugabe eines Flockungsmittels geöffnet wird, um eine Sedimentation hervorzurufen, bei der eine Adsorption und Ausflockung der makromolekularen Stoffe in der Wasserphase stattfinden, wobei anschließend durch die Filter- und Geruchsentfernungseinrichtung (17) ein Filter- und Geruchsentfernungsvorgang durchgeführt wird, um schließlich kommunales Brauchwasser zu erhalten und dieses in dem Wasserspeicher (18) aufzubewahren.

5. Verfahren zum Betreiben einer umfassenden Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Wasseraufbereitungseinrichtung insgesamt drei wechselbare Geräte vorgesehen sind, die abwechselnd betrieben werden, wobei bei vollständig mit Wasser gefülltem Flockungsbecken (16) durch eine Automatisierungseinrichtung ein Gerätewechsel ausgelöst wird und zugleich eine Verarbeitung des Filterrückstands durchgeführt werden kann, welche Automatisierungseinrichtung aus einem Massensensor und einem Automatikschalter besteht, wobei der Massensensor am Einlass des Flockungsbeckens (16) angebracht und über ein Kabel mit dem Automatikschalter verbunden ist, während der Automatikschalter unmittelbar mit den wechselbaren Geräten verbunden ist.

6. Verfahren zum Betreiben einer umfassenden Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Einfachkonus-Doppelschneckenmischer (10) insgesamt drei wechselbare Geräte vorgesehen sind, wobei dann, wenn die im Einfachkonus-Doppelschneckenmischer (10) vorhandene Festkörpermenge die maximale bestimmungsgemäße Verarbeitungskapazität des Mischers erreicht, durch eine Automatisierungseinrichtung ein Gerätewechsel ausgelöst wird und zugleich ein Mischvorgang und ein Futterumsetzungsvorgang durchgeführt werden, welche Automatisierungseinrichtung aus einem Massensensor und einem Automatikschalter besteht, wobei der Massensensor über ein Kabel mit dem Automatikschalter verbunden und im unteren Bereich des Einfachkonus-Doppelschneckenmischers (10) eingebaut ist, während der Automatikschalter unmittelbar mit den wechselbaren Geräten verbunden ist.

7. Verfahren zum Betreiben einer umfassenden Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Ölspeicher (20) insgesamt zwei wechselbare Geräte vorgesehen sind, wobei dann, wenn der Füllstand zwei Drittel des Volumens des Ölspeichers (20) erreicht, durch eine Automatisierungseinrichtung ein Gerätewechsel ausgelöst, welche Automatisierungseinrichtung aus einem Massensensor und einem Automatikschalter besteht, wobei der Massensensor über ein Kabel mit dem Automatikschalter verbunden und im unteren Bereich des Ölspeichers (20) eingebaut ist, während der Automatikschalter unmittelbar mit den wechselbaren Geräten verbunden ist.

8. Verfahren zum Betreiben einer umfassenden Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle nach einem der Ansprüche 5-7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ultraschalleinrichtung (12) beim Herausspritzen der Flüssigkeit aus der entenschnabelförmigen Düse (11) und die Vakuumpumpe (19) vor Herausspritzen der Flüssigkeit aus der entenschnabelförmigen Düse (11) in Betrieb genommen wird.

9. Verfahren zum Betreiben einer umfassenden Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei der umfassenden Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle die Steuerung und Informationserfassung lediglich von digitalen Instrumenten übernommen werden, die aus einer Gruppe von Sensoren und einer über Kabel mit den Sensoren verbundenen Anzeigeeinrichtung bestehen, wobei die Sensoren jeweils am Einlass der einzelnen

Einrichtungen und in der Mitte der Leitungen angebracht sind, während die Anzeigeeinrichtung außerhalb des gesamten Systems angebracht ist.

10. Verfahren zum Betreiben einer umfassenden Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die umfassende Verwertungsvorrichtung für vom Campus stammende Speisereste und Küchenabfälle in einem abgedichtet geschlossenen Fabrikgebäude aufzustellen ist, auf dessen Dach abwechselnd Solarpanels und Konzentratorplatten netzartig verlegt sind, so dass die Energieversorgung des Systems sowohl mittels Sonnenenergie als auch mittels elektrischer Energie erfolgt, welche Sonnenenergie zum einen Teil der solaren Trocknungs- und Sterilisationseinrichtung (8) zugeführt und zum anderen Teil in elektrische Energie für weitere Geräte umgewandelt wird, wobei die auf dem Dach des jeweiligen Fabrikgebäudes angeordneten Solarpanels und Konzentratorplatten durch einen Lichtquellensensor gesteuert werden, der eine automatische Korrektur der Ausrichtung der Solarpanels und Konzentratorplatten in Abhängigkeit von den Sonneneinstrahlungswinkeln zu verschiedenen Zeitpunkten vornehmen kann.